Пускозарядное устройство портативное для автомобиля своими руками. Как самостоятельно сделать пуско-зарядное устройство. Использование трансформаторов РР22
Привет всем читателям. Сегодня будет рассмотрен вариант построения мощного импульсного источника питания, который обеспечивает на выходе ток до 60 Ампер при напряжении 12 Вольт, но это далеко не предел, при желании можно выкачивать токи под 100 Ампер, этим получить отличное пуско-зарядное устройство.
Схема из себя представляет типичный двухтактный полумостовой сетевой, понижающий импульсный источник питания, это полное название нашего блока. в качестве задающего генератора наша с вами любимая микросхема IR2153 . Выход дополнен драйвером, по сути обычный повторитель на базе комплементарных пар BD139/140. Такой драйвер может управлять несколькими парами выходных ключей, что позволит снять большую мощность, но в нашем случае всего одна пара выходных транзисторов.
В моем случае применены мощны н-канальные полевые транзисторы типа 20N60 с током 20 Ампер, максимальное рабочее напряжение для указанных ключей составляет 600 вольт, можно заменить на 18N60, IRF740 или аналогичные, хотя 740 -ые я не особо люблю из за верхней границы напряжения всего в 400 вольт, но работать будут. Подойдут также более популярные IRFP460 , но плата разведена для ключей в корпусе TO-220.
В выходной части собран однополярный выпрямитель со средней точкой, вообще для экономии окна трансформатора советую обычный диодный мост поставить, но у меня мощных диодов не нашлось, в замен нашел сборки шоттки в корпусе TO-247 типа MBR 6045, с током 60 Ампер, их поставил, для увеличения тока через выпрямитель параллельно подключил три диода, таким образом наш выпрямитель спокойно может пропускать токи до 90 Ампер, возникает вполне нормальный вопрос – диодов ведь 3 , каждый по 60 Ампер, почему же 90 ? дело в том, что это сборки шоттки, в одном корпусе 2 диода по 30 ампер подключенные с общим катодом. Если кто не в курсе – эти диоды из того же семейства, что и выходные диоды в компьютерных бп, только токи у них куда выше.
Давайте Поверхностно рассмотрим принцип работы, хотя думаю для многих все итак понятно.
В момент подключения блока в сеть 220 Вольт через цепочку R1/R2/R3 и диодный мост, плавно заряжаются основные входные электролиты C4/C5, их емкость зависит от мощности бп, в идеале подбирается емкость в 1мкФ на 1 ватт мощности, но возможен некий разброс в ту или иную сторону, конденсаторы должны быть расчитаны на напряжение не меньше 400 Вольт.
Через резистор р5 поступает питание для генератора импульсов. Со временем напряжение на конденсаторах растет, растет также питающее напряжение для микросхемы ир2153 и как только оно дойдет до значения 10-15 Вольт микросхема запускается и начнет генерировать управляющие импульсы, которые усиливаются драйвером и подаются на затворы полевых транзисторов, последние будут срабатывать с заданной частотой, которая зависит от сопротивления резистора r6 и емкости конденсатора ц8.
Разумеется появляется напряжение на вторичных обмотках трансформатора, и как только оно будет достаточной величины, откроется составной транзистор KT973, по открытому переходу которого подается питание на обмотку реле, в следствии чего реле сработает и замкнет контакт S1 и сетевое напряжение уже поступит на схему не по резисторам R1,R2,R3 а по контактам реле..
Это называется системой мягкого старта, точнее задержка при включеии, к стати время срабатывания реле можно подстроить путем подбора конденсатора C20, чем больше емкость, тем дольше задержка.
К стати в момент срабатывания первого реле срабатывает и второе, до его срабатывания один и концов сетевой обмотки трансформатора подключалась массе основного питания через резистор R13.
Теперь устройство уже работает в штатном режиме, и блок можно разгонять на полную мощность.
Слаботочный выход 12 Вольт помимо питания схемы плавного пуска может питать кулер, для охлаждения схемы.
Система снабжена функцией защиты от кз на выходе рассмотрим принцип ее работы.
R11/R12 в роли датчика тока, при кз или перегрузке на них образуется падение напряжения достаточной величины для открывания маломощного тиристора T1, открываясь, он коротит плюс питания для микросхемы генератора на массу, таким образом на микросхему не поступает питающее напряжение и она прекращает работу. Питание на тиристор поступает не напрямую, а через светодиод, последний будет гореть когда тиристор открыт свидетельствуя о наличии кз.
В архиве печатная плата чуть иная, предназначена для получения двухполярного напряжения, но я думаю переделать выходную часть под однополярку не составит труда.
Архив к статье; скачать…
На этом все, с вами как всегда был – Ака Касьян
,
Такое устройство вам необходимо. Особенно, если у вашего авто постоянно возникают проблемы на старте и с аккумулятором, кто знает, где это случится в следующий раз? А в том случае, если вы приобретете, зарядное устройство для личного пользования, вы не только убережете себя от возможности застрять в каком-нибудь неприятном месте, но и сможете помочь человеку, который оказался в подобной ситуации, особенно в мороз, когда многие двигатели отказываются заводиться. К тому же, практически любое зарядное устройство может зарядить телефон, или планшет – в них давно включена такая функция, как дополнительные порты, специально для таких целей.
Пусковые зарядные блоки бывают нескольких видов, и перед тем, как приступать к их выбору следует ознакомиться с тем, какие преимущества дает каждое из них.
Импульсные . В основе работы импульсного устройства – импульсное преобразование напряжения. Под воздействием частоты электрического тока напряжение сначала повышается, а потом понижается и преобразовывается. Эти устройства, как правило, обладают небольшой мощностью и пригодны только для того, что бы подзарядить разрядившийся аккумулятор. А в том случае, если заряд очень низок и на улице мороз, зарядка с его помощью займет очень много времени. Среди преимуществ такого зарядного устройства – доступная цена, малый вес и небольшие габариты. Что же касается недостатков, это в первую очередь небольшая мощность и сложность ремонта. К тому же они очень чувствительны к нестабильному напряжению.
Трансформаторные . В основе работы такого устройства лежит трансформатор, который преобразовывает силу тока и напряжение. Они способны повысить зарядит любого аккумулятора, не зависимо от того, насколько он разряжен. К тому же, такие агрегаты абсолютно не зависят от стабильности сети и перепады в ней никак не влияют на их работу. Они работают в любом состоянии и в подавляющем большинстве случаев запустят двигатель, даже если заряд аккумулятора практически на нуле. Среди основных преимуществ: мощность и надежность, абсолютная неприхотливость. Недостатки, правда, тоже имеются. Это высокая цена изделий, большой вес и габариты.
Бустеры , или пусковые устройства аккумуляторного типа представляют собой переносные батареи. Они работаю по принципу переносного зарядного блока – сначала заряжается батарея, а уже от батареи запускается автомобиль, с низким зарядом аккумулятора. Как правило, они бывают двух типов – бытовые и профессиональные. Разница в объеме встроенных батарей и размерах. Бытовые пусковые устройства такого типа обычно имеют небольшую емкость, которой вполне достаточно для того, что бы запитать один автомобиль. Профессиональное аккумуляторное устройство представляет собой полноценное автономное зарядное устройство для автомобиля, и не одного, а нескольких. А благодаря чрезвычайно большой емкости, с их помощью можно запускать двигатели с разной бортовой сетью, как на 12В, так на 24В. Их преимущество в том, что они автономны и мобильны, но из-за веса и габаритов удобно перемещать реально только по ровной поверхности на колесах корпуса.
Конденсаторное пусковое устройство . Запуск двигателя и разрядка аккумулятора производится по достаточно сложной схеме, основная часть которой – мощные конденсаторы. Сначала заряжаются они, а затем отдают свой заряд для пуска двигателя. Благодаря тому, что она очень быстро заряжаются сами и также быстро запускают двигатель. Они не очень популярны в виду большой стоимости. К тому же, их использование приводит к быстрому износу аккумулятора автомобиля.
Каждый автомобилист наверняка попадал в ситуации, когда его автомобиль не заводился в тот момент, когда нужно было куда-то срочно ехать. Особенно часто такое случается в зимнее время, когда на улице стоит минусовая температура. Купить современную модель пускозарядного устройства для машины в магазине может каждый, но проблема в том, что качественное и надежное устройство стоит очень дорого, а недорогие устройства быстро ломаются.
Самостоятельно изготовить пускозарядное устройство не так уж сложно. Главное купить все необходимые детали в любом магазине радиодеталей. При этом собираемое устройство для машины стоит гораздо дешевле и соответствует всем потребностям автомобилиста.
Выбираем схему устройства
Подобрать соответствующую схему для пускозарядного устройства вы можете на специализированных интернет-сайтах и форумах, где также вы найдете подробное описание всех функций. Если вы никогда раньше сами не собирали подобные приборы и у вас нет опыта, остановитесь на схемах попроще. При выборе схемы внимание следует обратить на наличие переключателя или другого устройства, отключающего амперметр при режиме пуска.
На разных сайтах предлагается своими руками сделать или собрать понижающий трансформатор, но это достаточно сложный процесс, требующий некоторых навыков. Таким образом. Лучше купите подходящий трансформатор в заводском исполнении – так вы сэкономите свое время и нервы. Понижающий трансформатор лежит в основе пускозарядного устройства для авто, поэтому на нем лучше не экономьте.
Материалы и инструменты
Для сборки пускозарядного устройства самостоятельно у себя дома или в гараже вам потребуются следующие инструменты, материалы и оборудование:
- паяльник достаточной мощности;
- текстолитовая пластина;
- оловянный припой;
- понижающий трансформатор;
- радиодетали;
- кулер или корпусной вентилятор;
- провода высокого напряжения сечением 2-2,5 квадрата;
- шуруповерт или дрель со сверлами;
- провода для подключения к АКБ сечением не меньше 10 квадратов по меди с зажимами;
- элементы крепежа.
О сборке устройства
Собирать пускозарядное устройство для машины нужно на листе текстолита соответствующих размеров. Начинать надо с понижающего трансформатора, так как это самая громоздкая деталь в собираемом вами устройстве. Для крепления деталей и прохождения проводов в текстолитовой пластине высверливают отверстия подходящего диаметра. Для выпрямительных диодов нужно предусмотреть надежную систему охлаждения. Для этого требуются особые металлические рубашки охлаждения. Иногда этого может быть недостаточно, поэтому следует продумать дополнительное принудительное охлаждение с помощью корпусного вентилятора от компьютера.Для отвода тепла предусмотрите теплоотводящие жалюзи в корпусе, которые можно сделать самостоятельно.
Некоторые автомобилисты считают, что собранное пускозарядное устройство можно не заключать в корпус, но он обеспечивает защиту оборудования от внешних воздействий, а также защищает владельца от ударов электротоком. В качестве ограждения пускозарядного устройства хорошо подходит корпус от старого персонального компьютера. Выполнив некоторые доработки, вы можете придать устройству завершенный вид. На передней панели корпуса можно встроить индикаторы, переключатели и все элементы управления.
На чтение 4 мин.
Зимой запуск двигателя автомобиля может стать проблемой, особенно если аккумулятор находится не в самом лучшем состоянии. Конечно же, можно завестись с толкача, но если рядом никого нет, то сделать это будет непросто. В такой ситуации выходом может стать пуско-зарядное устройство для автомобиля. В продаже имеется большое количество различных моделей пуско-зарядных устройств, но если вы хотите немного сэкономить, то можете сделать ее своими руками.
Пуско-зарядное устройство для автомобиля – это аппарат, который используется для запуска автомобиля, когда аккумулятор не может справиться с этой задачей. Его применение крайне простое, ведь нужно просто подсоединиться к клеммам АКБ и начать процесс запуска автомобиля. Чтобы изготовить устройство своими руками, нужно приобрести нужные детали и приготовиться к работе.
Особенности изготовления
Сделать своими руками пуско-зарядное устройство довольно просто, но необходимо иметь минимальный набор знаний и умений в обращении с электроникой автомобиля. В целом схема такого аппарата не заумная, если правильно изготовить трансформатор. Рекомендуется использовать тороидальное железо (от ЛАТРА), что позволит достичь минимального веса и размеров. Что касается сечения, то оно может колебаться от 230 до 280 мм. Далее нужно переходить к установке обмотки. Однако помните, что заранее нужно завернуть края трансформатора на магнитном проводе.
Итак, обматываем его стеклом или лакотканью. Первичная обмотка должна включать в себя до 290 оборотов провода с диаметром 2.0 мм. Что касается его типа, то подойдет любой провод, имеющий лаковую изоляцию. Намотка должна иметь 3 оборота в сочетании с изоляцией. По окончании создания первого слоя обмотки необходимо подключить трансформатор и измерить ток, который должен быть 200-380 мА. Если его сила меньше, то нужно убрать несколько витков, а если больше – домотать. Также берите во внимание зависимость количества оборотов и индуктивным сопротивлением. Небольшое несоответствие оборотов приведет к сильному уменьшению силы тока в обмотке. В случае если трансформатор греется, то нужно переделать обмотку.
Из медного провода сечением не больше 6 мм.кв. необходимо сделать вторичную обмотку. Провод должен иметь резиновую изоляцию и несколько обмоток по 15-17 витков. Создавать обмотку нужно одновременно двумя проводами, что обеспечит необходимую симметричность и равное напряжение, которое колеблется от 12 до 13.8 В.
При определении напряжения вторичной обмотки рекомендуется подключиться к клеммам резистора. Выпрямительные диоды используются для соединения металлических элементов внешней части, обеспечивая при этом крепление и теплоотвод, поскольку плюс диода закреплен с крепежной гайкой.
Пуско-зарядное устройство подключается к автомобилю параллельно батарее, но для этого необходимо заранее изолировать многожильные провода, используемые для соединения. Наиболее подходящий вариант – провода из меди с сечением на уровне 10 мм.кв. На концы проводов нужно припаять специальные наконечники. Что касается контактов включателя, то необходимо иметь в виду, что сила тока по ним передается на уровне 5 А.
Сделать своими руками простое пуско-зарядное устройство под силу практически каждому автолюбителю. Главное, четко следовать инструкции и подбирать правильные детали. Именно поэтому можно сформировать краткие рекомендации, среди которых основными являются:
- При выборе трансформатора необходимо учитывать запас мощности. Чем выше мощность, тем меньше будет пуско-зарядное устройство греться во время работы, что положительно повлияет на срок эксплуатации. Если в дальнейшем по каким-то причинам вы захотите изменить устройство своими руками и сделать его энергозатратность больше, то вам не нужно будут устанавливать другой транзистор, поскольку запас мощности будет достаточным. Учитывая, что это самая дорогая деталь, такая особенность не может не привлекать.
- Провода для зарядки можно сделать из обычного кабеля, предварительно очистив изоляцию. Однако делать это нужно только в тех местах, где они подключаются к АКБ. Что касается типа провода, то он должен быть сделан из меди и иметь отличную изоляцию. Это очень важно, ведь если сечение проводов будет слишком маленьким, то они будут нагреваться при запуске двигателя автомобиля. Для удобства провода пуско-зарядного аппарата своими руками можете сделать съемными.
- Провода высокого напряжения также должны иметь хорошую изоляцию. Таким образом, провода будут хорошо защищены, и не будут путаться.
Как только приходит холод, владелец автомобиля сталкивается с некоторыми проблемами связанные со стартом машины. Так, самую главную нагрузку возлагают на себя аккумулятор со стартером. И для таких неприятных ситуаций были придуманы пуско-зарядное устройства.
Купить его можно в интернет-магазине или там, где продают автозапчасти. Но обычно такие девайсы стоят не малых денег и могут нанести не малый ущерб вашему кошельку.
Но у этих устройств очень ограниченная выходной параметр в режиме пуска. Из-за этого, аккумулятор всю нагрузку берёт на себя, а помощь от такого устройства получает незначительную.
Но этот чудо-прибор можно сделать и своими руками. Для этого не нужны особые познания в электронике, но какой-то опыт всё равно необходим.
Интересно! Также понадобятся диодный мост и сердечник от трансформатора или сам трансформатор. Мощность готового прибора будет иметь не менее 1.4 киловатта. Этого вполне достаточно для старта самого слабого источника питания.
Для удобства и простоты сбора устройства автомобиля своими руками рекомендуем воспользоваться условным чертежом. Схема пуско-зарядного прибора будет наглядно демонстрировать что и как работает. Она значительно упростит сборку. Обладатели знаний по электронике смогут своими руками создать необходимый чертёж.
- трансформатор;
- диодный мост;
- охлаждающее устройство;
- вольтметр;
- электролитический конденсатор.
Разрыв соединения первичной обмотки трансформатора на 220 вольт должен составлять 15 ампер. Так как там очень высокое напряжение, то предохранитель сможет защитить от короткого замыкания.
Диодный мост нужно выбирать между 10 и 50 амперами. Это всё зависит от того какие аккумуляторы будут запускаться при помощи устройства.
Для охлаждения подойдёт любой кулер (вентилятор) от персонального компьютера. Также нужно найти вольтметр, без разницы какой.
Электролитический конденсатор должен быть на 16 вольт, но можно и больше. Его ёмкость может варьироваться от 3000 до 10 000 микрофарад. Важно: ток на выходе будет ровнее, если ёмкость конденсатора будет больше.
В интернете есть множество инструкций по созданию пуско-зарядного устройства для автомобиля при помощи компьютерного блока питания. Но его мощность слишком маленькая, а использование будет крайне ненадёжным.
Для нашего девайся лучше всего подойдёт трансформатор от микроволновых печей. Наверное, у каждого третьего есть старая ненужная СВЧ печь. Но перед сборкой ПЗУ трансформатор нужно переделать своими руками. Но перед переделкой обязательно проверьте его на работоспособность. Сделать это можно подключив своими руками клемы к сети. Если он начнёт издавать небольшой гул, значит устройство работает нормально.
Начать сборку зарядного аппарата своими руками следует с высоковольтной обмотки. Её необходимо спилить. Для этих целей отлично подойдёт простая ножовка по металлу. Во время отпиливания главное не повредить первичную обмотку.
После того как высоковольтная обмотка была спилена в её месте необходимо просверлить дырки. Их необходимо делать толстым сверлом. Через образованные отверстия нужно вытащить остатки обмотки. Любым тупым предметом можно выбить их оттуда.
После того как внутренние полости освободили от мусора, нужно произвести создание вторичной обмотки. Где-то нужно сделать 16 витков и наматывать виток к витку. От сечения провода будет напрямую зависеть напряжение. После этого нужно померить напряжение на выходе. Должны быть 16 вольт после диодного моста.
Хочется уточнить, что мотать гибким проводом проще и в идеале использовать одножильный. Также используйте медные провода, потому что они лучше проводят ток и не нагреваются, в отличие от алюминиевых.
В качестве корпуса для пуско-зарядного устройства подойдёт бывший корпус от блока питания персонального компьютера. В нём необходим будет открутить вентилятор и установить его наоборот, чтобы воздух он не выдувал, а задувал внутрь.
Вразрез одного из проводов нужно вставить 15 амперный предохранитель, можно использовать любой от автомобиля.
Трансформатор в корпус надо устанавливать на толстую картонную прокладку. Это нужно для того, чтобы во время возникновении магнитной индукции, корпус не вибрировал и не создавал дополнительный гул. Сверху также положить толстую прокладку. Прикручивать трансформатор не будет необходимости, потому что он массивный и при закрытии крышкой, он плотно прижмётся.
Теперь нужно установить диодный мост. Если выбор пал на маломощный, то его тогда можно установить внутрь. Охлаждения от вентилятора будет вполне достаточно.
Важно! Если же использовать мощность больше 10 ампер, то его надо устанавливать на радиатор. В противном случае он может попросту сгореть.
Радиатор для диодного моста подойдёт от компьютера, которые служат для охлаждения микропроцессора. Кулер не нужен, его можно снять. Никакое другое охлаждение для него не требуется. Правда, хочется сказать, что установить его в корпус не получится, и нужно будет чтобы мост был снаружи корпуса.
Теперь осталось установить только крышку. Её можно ставить на клей момент, но лучше на силикон или герметик. Всё устройство для автомобиля готово.
Вот так вот, схема и минимальные знания помогут собрать бюджетный прибор для зарядки или пуска автомобиля своими руками. Без подключения нашего пуско-зарядного устройства к сети, его можно использовать как тестер.
